2、物质的量相等的HBr和H2SO3
溶液中,中通入0.1mol Cl2 ,结果有
的Br-被氧化,求HBr的物质的量?
有机物化合价升降的计算
(1)得氧或失氢被氧化,每得1个O原子或失去2个H原子,化合价升高2。
(2)失氧或得氢被还原,每失去1个O原子或得2个H原子,化合价降低2。
例:CH3CH20H
CH3CHO
CH3COOH
过程(1)是失氢,氧化过程,化合价升高1×2
过程(2)是得氧,氧化过程,化合价升高2×1
过程(3)是加氢,还原过程,化合价升高1×24
练习3
1、在100mLFeBr2 中通入Cl2 2.24L(STP),充分反应后,有
的Br-被氧化,则原FeBr2 的浓度是多少mol·L-1 (分别用电子得失相等和电解质溶液电荷守恒来解题)
5、有关计算
在氧化还原反应中,氧化剂与还原剂得失电子数相等。这是进行氧化还原反应计算的基本依据。
举例:
3、氧化还原反应的基本规律
(1)表现性质规律
当元素具有可变化合价时,一般处于最高价态时只具有氧化性,处于最低价态时只具有原性,处于中间价态时既具有氧化性又具有还原姓。如:浓H2SO4的S只具有氧化性,H2S中的S只具有还原性,单质S既具有氧化性又具有还原性。
(2)性质强弱规律
在氧化还原反应中,强氧化剂+强还原剂=弱氧化剂(氧化产物)+弱还原剂(还原产物),即氧化剂的氧化性比氧化产物强,还原剂的还原性比还原产物强。如由反应2FeCl3+2KI=2FeC3+2KCl+I2可知, FeCl3的氧化性比I2强,KI的还原性比FeCl2强。
一般来说,含有同种元素不同价态的物质,价态越高氧化性越强(氯的含氧酸除外),价态越低还原性越强。如氧化性:浓H2SO4,S02(H2S03),S;还原性: H2S>S>SO2。
在金属活动性顺序表中,从左到右单质的还原性逐渐减弱,阳离子(铁指Fe2+)的氧化性逐渐增强。
(3)反应先后规律
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性较强的物质;同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性较强的物质。如:将Cl2通人物质的量浓度相同的NaBr和NaI的混合液中,C12首先与NaI反应;将过量铁粉加入到物质的量浓度相同的Fe2+、和Cu2+的混合溶液中,Fe首先与Fe3+反应。FeBr2 中通入Cl2 ,HBr和H2SO3 中通入Cl2
(4)价态归中规律
含不同价态同种元素的物质问发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价一中间价”,而不会出现交错现象。
KClO3+6HCl =KCl+3Cl2+3H2O 而不是KClO3+2HCl=KCl+3Cl2+3H2O
(5)歧化反应规律
发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应,叫做歧化反应。其反应规律是:所得产物中,该元素一部分价态升高,一部分价态降低,即“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:
Cl2十2NaOH=NaCl十NaClO十H20
2、物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法
(1)根据金属活动顺序进行判断
![]()
![]()
[说明]一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。如Cu2++2e→Cu远比Na+ +e→Na容易,即氧化性Cu2+>Na+,还原性Na> Cu
(2)根据非金属活动顺序进行判断
![]()
![]()
(3)根据氧化还原反应的发生规律判断
氧化还原反应发生规律可用如下式子表示:
![]()
氧化性:反应物中的强氧化剂,生成物中的弱氧化剂
还原性:反应物中的强还原剂,生成物中的弱述原剂
例:已知①2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl
②2FeCl2+C12=2FeCl3
由①知,氧化性Fe3+>I2,由②知,氧化性C12>Fe3+,综合①②结论,可知氧化性Cl2>Fe3+
(4)根据氧化还原反应发生反应条件的不同进行判断
如:Mn02十4HCl(浓)?MnCl2+C12↑+2H20
2KMn04十16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O
后者比前者容易(不需要加热),可判断氧化性 KMn04>Mn02
(5)根据被氧化或被还原的程度的不同进行判断
Cu十C12?CuCl2
2Cu+S ? Cu2S
C12可把Cu氧化到Cu(+2价),而S只能把Cu氧化到 Cu(+1价),这说明氧化性Cl2>S
(6)根据元素周期表判断
①对同一周期金属而言,从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na、Mg、A1金属性依次减弱,其还原性也依次减弱。
②对同主族的金属和非金属可按上述方法分析。
1、氧化还原反应的重要概念
练习1:判断下列那些为氧化还原反应,并说出理由
IBr + H2O = HBr + HIO
KOH+Cl2=KCl +KClO+H2O
NaH+H2O =NaOH+H2
CaO2+H2O =Ca(OH)2 +H2O2
5C2H5OH +2KMnO4+3H2SO4 →5CH3CHO +K2SO4+2MnSO4 +8H2O
氧化还原反应的实质是 ,
判断氧化还原反应的依据是 。
小结:氧化还原反应发生规律和有关概念可用如下式子表示:
![]()
练习:练习1中是氧化还原反应的,请指出氧化剂,还原剂,氧化产物,还原产物,标出电子转移的方向和数目。
17.已知定点
及椭圆
,过点
的动直线与椭圆相交于
两点.
(Ⅰ)若线段
中点的横坐标是
,求直线
的方程;
(Ⅱ)在
轴上是否存在点
,使
为常数?若存在,求出点
的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ)依题意,直线
的斜率存在,设直线
的方程为
,
将
代入
,
消去
整理得
设
则
由线段
中点的横坐标是
, 得
,
解得
,适合
.
所以直线
的方程为
,或
.
(Ⅱ)假设在
轴上存在点
,使
为常数.
① 当直线
与
轴不垂直时,由(Ⅰ)知
所以![]()
将
代入,整理得
![]()
![]()
注意到
是与
无关的常数,
从而有
,
此时
② 当直线
与
轴垂直时,此时点
的坐标分别为
,
当
时,
亦有
综上,在
轴上存在定点
,使
为常数.
16.(2009福建卷文)(本小题满分14分)
已知直线
经过椭圆
的左顶点A和上顶点D,椭圆
的右顶点为
,点
和椭
圆
上位于
轴上方的动点,直线,
与直线![]()
分别交于
两点。
(I)求椭圆
的方程;
(Ⅱ)求线段MN的长度的最小值;
(Ⅲ)当线段MN的长度最小时,在椭圆
上是否存在这
样的点
,使得
的面积为
?若存在,确定点
的个数,若不存在,说明理由
![]()
解法一:
(I)由已知得,椭圆
的左顶点为
上顶点为![]()
故椭圆
的方程为![]()
(Ⅱ)直线AS的斜率
显然存在,且
,故可设直线
的方程为
,从而![]()
由
得
0
设
则
得
,从而
即
又![]()
由
得![]()
![]()
故![]()
又
当且仅当
,即
时等号成立
时,线段
的长度取最小值![]()
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,当
取最小值时,![]()
此时
的方程为![]()
要使椭圆
上存在点
,使得
的面积等于
,只须
到直线
的距离等于
,所以
在平行于
且与
距离等于
的直线
上。
设直线![]()
则由
解得
或
15.如图,已知椭圆
的焦点是
、
,过
作互相垂直的两条直线
、
,
交椭圆
于
、
两点,
交椭圆
于
、
两点,且![]()
(Ⅰ)求椭圆
的方程;
(Ⅱ)求证
为定值.
解: (Ⅰ)
![]()
由椭圆的定义知
即![]()
又![]()
,![]()
![]()
![]()
所以椭圆
的方程为![]()
(Ⅱ)解法一:由题知直线
、
中至少有一条斜率存在,不妨设直线
的斜率为
,则直线
的方程为![]()
(1)当
时,
与椭圆长轴重合,
轴
![]()
![]()
![]()
![]()
(2)当
时,
由
得 ![]()
设
、
的坐标分别为
、![]()
则
,
,
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
斜率为
,同理可得
![]()
![]()
![]()
![]()
综合(1)(2)知
为定值![]()
14.(2009辽宁卷理)(本小题满分12分)
已知,椭圆C过点A
,两个焦点为(-1,0),(1,0)。
(1) 求椭圆C的方程;
(2) E,F是椭圆C上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,证明直线EF的斜率为定值,并求出这个定值。
解:
(Ⅰ)由题意,c=1,可设椭圆方程为
,解得
,
(舍去)
所以椭圆方程为
。
……………4分
(Ⅱ)设直线AE方程为:
,代入
得
![]()
设
,
,因为点
在椭圆上,所以
![]()
………8分
又直线AF的斜率与AE的斜率互为相反数,在上式中以-K代K,可得
![]()
![]()
所以直线EF的斜率![]()
即直线EF的斜率为定值,其值为
。
……12分
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